電廠脫硫增壓風(fēng)機(jī)控制邏輯優(yōu)化問題探析

1、電廠脫硫增壓風(fēng)機(jī)控制邏輯優(yōu)化問題探析摘要：增壓風(fēng)機(jī)能否穩(wěn)定運(yùn)行最重要的就是增壓風(fēng)機(jī)的 動(dòng)葉控制邏輯和增壓風(fēng)機(jī)的保護(hù)邏輯，簡要介紹臺(tái)山發(fā)電廠 脫硫裝置增壓風(fēng)機(jī)的保護(hù)邏輯以及動(dòng)葉的控制邏輯。關(guān)鍵詞：脫硫；動(dòng)葉；buf；控制邏輯中圖分類號(hào)：x701文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1671- 7597 (2012) 0520113-011概述國華臺(tái)山發(fā)電廠一期建設(shè)5x600mw國產(chǎn)燃煤發(fā)電機(jī)組, 目前1號(hào)、2號(hào)機(jī)組脫硫裝置已經(jīng)投入運(yùn)行，采用日本千代 田公司自行開發(fā)的ct-121脫硫工藝，它是一種先進(jìn)的濕法 石灰石脫硫工藝。無論是對(duì)于低硫煤、高硫煤都顯示出優(yōu)越 的性能。這種工藝的脫硫率能夠穩(wěn)定、連續(xù)地達(dá)到95%

2、以上, 粉塵排放率在10mg/nm3以下時(shí)可靠性高且實(shí)用性好。增壓 風(fēng)機(jī)能否穩(wěn)定運(yùn)行最重要的就是增壓風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉控制邏輯 和增壓風(fēng)機(jī)的保護(hù)邏輯1, 2,下面將分別進(jìn)行介紹。2脫硫增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉控制邏輯簡介以及優(yōu)化臺(tái)山發(fā)電廠的增壓風(fēng)機(jī)(buf)動(dòng)葉的控制主要是根據(jù) 機(jī)組總風(fēng)量控制的，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式由總風(fēng)量計(jì)算出相應(yīng)煙氣 量確定一個(gè)前饋函數(shù)，即風(fēng)機(jī)動(dòng)葉控制前饋。由于buf入口 煙道容積也相當(dāng)大，buf出力將延遲少許時(shí)間才能反應(yīng)到機(jī) 組側(cè)，增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉控制完全按照風(fēng)量前饋進(jìn)行調(diào)節(jié)肯定無 法達(dá)到調(diào)節(jié)效果，所以引入增壓風(fēng)機(jī)旁路差壓作為閉環(huán)控制 量，因此增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉的控制指令量二總風(fēng)量前饋量+旁路差 壓pid輸

3、出量。增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉的控制主要采用鍋爐風(fēng)量前饋 （主機(jī)送到脫硫系統(tǒng)的）和pid閉環(huán)方式相結(jié)合的控制方式, 其中，前饋設(shè)計(jì)為85%； pid作用是15%?？刂婆月窊醢宀?壓在50pa左右。增壓風(fēng)機(jī)通過動(dòng)葉來控制增壓風(fēng)機(jī)的出力, 動(dòng)葉執(zhí)行器0%-100%的開度對(duì)應(yīng)30到85實(shí)際動(dòng)葉開度， 通過控制動(dòng)葉開度來控制旁路擋板差壓。以上控制方案為脫 硫旁路擋板關(guān)閉時(shí)候的控制邏輯，當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)rb或者脫硫 系統(tǒng)出現(xiàn)故障旁路擋板打開運(yùn)行后，增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉控制將改 為完全根據(jù)總風(fēng)量的前饋控制。根據(jù)運(yùn)行參數(shù)不斷積累發(fā)現(xiàn) 增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉控制還必須加入jbr液位和引風(fēng)機(jī)開度作為補(bǔ) 償，并對(duì)現(xiàn)有參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。2. 1增加jbr

4、液位作為補(bǔ)償設(shè)計(jì)增壓風(fēng)機(jī)是為了克服脫硫系統(tǒng)給風(fēng)煙系統(tǒng)帶來的 阻力，鼓泡塔脫硫（jbr）液位也是脫硫系統(tǒng)阻力因素之一, jbr液位越高阻力越大。因此增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度和jbr液位 是存在一定關(guān)系的，分析jbr液位與壓力的關(guān)系定出函數(shù)關(guān) 系做為增壓風(fēng)機(jī)開度的補(bǔ)償。jbr液位作為增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉增 壓風(fēng)機(jī)開度的補(bǔ)償可以將脫硫系統(tǒng)的阻力提前反應(yīng)到增壓 風(fēng)機(jī)側(cè)，如果jbr液位高系統(tǒng)的阻力大，增壓風(fēng)機(jī)開度就增 加，使增壓風(fēng)機(jī)出力滿足要求。2.2增加引風(fēng)機(jī)開度補(bǔ)償由于臺(tái)山發(fā)電廠增壓風(fēng)機(jī)主要是根據(jù)總風(fēng)量進(jìn)行前饋 控制，需要快速反應(yīng)。如果機(jī)組側(cè)出現(xiàn)rb,總風(fēng)量的變化速 度比起引風(fēng)機(jī)開度較慢，在邏輯中將總風(fēng)量和引風(fēng)機(jī)開

5、度對(duì) 增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉影響做出偏差作為增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉的補(bǔ)償。通過 這樣修改邏輯，可以及時(shí)將機(jī)組側(cè)變化反應(yīng)到脫硫增壓風(fēng) 機(jī)，使增壓風(fēng)機(jī)迅速調(diào)節(jié)保證機(jī)組穩(wěn)定。2.3比例系數(shù)修改臺(tái)山發(fā)電廠1、2號(hào)機(jī)組脫硫系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)候旁路擋板差 壓大，最大時(shí)能達(dá)-lloopa左右，根據(jù)數(shù)據(jù)分析：是由于前 饋量作用太強(qiáng)，產(chǎn)生較大的靜態(tài)偏差，pid為了消滁此偏差, 已經(jīng)積分飽和，無法進(jìn)一步工作，從而致使偏差越來越大， 此時(shí)增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度在鍋爐總風(fēng)量不再增加的情況下已 經(jīng)沒有繼續(xù)開大的可能性（也就是說已經(jīng)達(dá)到了最大開度）, 此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)只能依靠引風(fēng)機(jī)來調(diào)節(jié)，也就是說引風(fēng) 機(jī)承擔(dān)了一部分本來應(yīng)該由增壓風(fēng)機(jī)做的功，所以導(dǎo)致引

6、風(fēng) 機(jī)開度變大，增壓風(fēng)機(jī)入口壓力增大，旁路擋板壓力增大， 通過修改比例系數(shù)使增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度放大達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行 要求。通過修改比例系數(shù)，增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開大減少引風(fēng)機(jī)做 功，旁路差壓髙問題得以解決，當(dāng)然和pid閉環(huán)一起調(diào)節(jié)效 果更好。在檢修完或者用高硫煤燃燒時(shí)工況發(fā)生變化，總風(fēng)量發(fā)生變化后也需要調(diào)節(jié)比例系數(shù)。2.4 pid作用放大增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉的控制策略主要采用鍋爐風(fēng)量前饋（主機(jī)送到脫硫系統(tǒng)的）和pid閉環(huán)方式，原來設(shè)計(jì)pid作用在±5%之間。當(dāng)pid作用已經(jīng)到土5%,旁路差壓還是繼續(xù)增大或者減小，需要將調(diào)整pid作用調(diào)大。臺(tái)山發(fā)電廠旁路扌當(dāng)板差壓大時(shí)將pid的作用放大到±7%之間

7、，調(diào)整完畢后旁 路擋板差壓得到了有效的控制。對(duì)于pid作用調(diào)節(jié)需要注意 不能無限制調(diào)節(jié)，調(diào)得太多可能對(duì)機(jī)組側(cè)產(chǎn)生影響。2.5增加偏置功能當(dāng)增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉控制中，pid作用已經(jīng)達(dá)到最大時(shí)候還是不能滿足工況要求，運(yùn)行人員可能需要退出自動(dòng)，手動(dòng)進(jìn) 行調(diào)節(jié)，如果這時(shí)候發(fā)生rb增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉將不能及時(shí)進(jìn)行 調(diào)節(jié)，所以運(yùn)行人員不希望退出自動(dòng)但又希望能夠手動(dòng)進(jìn)行 干預(yù)，這就產(chǎn)生了矛盾。為此我們給運(yùn)行人員在畫面上增加 偏置功能功能，能夠在不退出自動(dòng)的情況下手動(dòng)增加偏置。在原來增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉控制邏輯中增加了 jbr液位補(bǔ)償、增加 引風(fēng)機(jī)開度補(bǔ)償，對(duì)比例系數(shù)和pid作用進(jìn)行修改，增加了 偏置功能使增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉在穩(wěn)定和可

8、控下運(yùn)行。3脫硫增壓風(fēng)機(jī)保護(hù)邏輯簡介以及優(yōu)化 3.1將沒有必要的保護(hù)邏輯取消臺(tái)山發(fā)電廠增壓風(fēng)機(jī)選用丹麥豪頓公司的設(shè)備，廠家提 供增壓風(fēng)機(jī)的保護(hù)條件有20條。脫硫系統(tǒng)只有1臺(tái)增壓風(fēng) 機(jī)，如果增壓風(fēng)機(jī)跳閘會(huì)對(duì)主機(jī)爐膛壓力有一定影響。考慮 到增壓風(fēng)機(jī)的重要性，而目前增壓風(fēng)機(jī)保護(hù)條件又很多，有 一些條件沒有必要作為保護(hù)條件，如果作為保護(hù)條件后可能 會(huì)引起誤動(dòng)作，從脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和整個(gè)機(jī)組的安全運(yùn) 行為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)可能會(huì)引起誤動(dòng)作進(jìn)行刪除并增加報(bào)警提示 運(yùn)行人員。主要有：1）將原邏輯中增壓風(fēng)機(jī)潤滑油流量低同時(shí)風(fēng)機(jī)軸承溫 度任一大于851跳增壓風(fēng)機(jī)，現(xiàn)在取消此跳閘邏輯，改為風(fēng) 機(jī)軸承溫度大于85

9、6;c設(shè)置為a級(jí)報(bào)警，同時(shí)潤滑油流量低也 作為a級(jí)報(bào)警；2）將原邏輯中增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)力油泵出口壓力 低延時(shí)20min跳增壓風(fēng)機(jī)，現(xiàn)在取消此跳閘邏輯，將壓力低 設(shè)置為a級(jí)報(bào)警；3）將原邏輯中增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)力油箱溫度（大 于55工延時(shí)60min跳增壓風(fēng)機(jī)，現(xiàn)在取消此跳閘邏輯，將油 箱溫度大于55工設(shè)置為w級(jí)報(bào)警；4）原邏輯中增壓風(fēng)機(jī)動(dòng) 力油箱溫度大于6（tc跳增壓風(fēng)機(jī)，現(xiàn)在取消此跳閘邏輯，將 油箱溫度大于6（tc設(shè)置為a級(jí)報(bào)警；5）將原邏輯中增壓風(fēng) 機(jī)電機(jī)線圈溫度任一大于11ctc跳增壓風(fēng)機(jī)邏輯取消；6）將 原邏輯中增壓風(fēng)機(jī)入口差壓開關(guān)延時(shí)240min跳增壓風(fēng)機(jī)邏 輯取消。3.2將就地存在信號(hào)干擾而又作用

10、不大的保護(hù)條件取增壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)振動(dòng)和電機(jī)振動(dòng)都為模擬量信號(hào)，設(shè)計(jì) 都參與保護(hù)動(dòng)作。在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)此振動(dòng)探頭抗干擾能力 弱，對(duì)講機(jī)和手機(jī)信號(hào)均可使信號(hào)產(chǎn)生突變，如果將其作為 保護(hù)條件將會(huì)引起保護(hù)誤動(dòng)作，經(jīng)過討論并和廠家溝通可以 取消振動(dòng)大跳閘增壓風(fēng)機(jī)邏輯并增加報(bào)警提示運(yùn)行人員，運(yùn) 行人員可根據(jù)實(shí)際情況可手動(dòng)打閘。3.3對(duì)溫度保護(hù)信號(hào)增加飛升判斷邏輯增壓風(fēng)機(jī)的保護(hù)條件中有很多溫度保護(hù)邏輯，由于溫度 都是緩慢升高不可能產(chǎn)生飛升，所有溫度信號(hào)增加飛升判斷 以防止誤動(dòng)作。3.4修改邏輯消除dcs側(cè)毛刺的影響臺(tái)山發(fā)電廠控制系統(tǒng)采用西門子公司txp系統(tǒng)，由于系 統(tǒng)缺陷存在很多毛刺針腳問容易短接些使di點(diǎn)產(chǎn)生誤信號(hào)。 針對(duì)此問題在邏輯中用信號(hào)xb02來判斷泵的停止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn) 在改為用信號(hào)xb01的非來判斷泵的停止?fàn)顟B(tài)，已消除dcs 側(cè)毛刺的影響。3.5對(duì)保護(hù)定值設(shè)計(jì)不合理的進(jìn)行修改增壓風(fēng)機(jī)的保護(hù)條件中有一些保護(hù)定值設(shè)計(jì)不合理，通 過與廠家、專家討論溝通最后確定出合理的保護(hù)動(dòng)作值。對(duì)增壓風(fēng)機(jī)保護(hù)邏輯進(jìn)行優(yōu)化后未出現(xiàn)因?yàn)楸Ｗo(hù)條件 使增壓風(fēng)機(jī)保護(hù)誤動(dòng)作和增壓風(fēng)機(jī)保護(hù)拒動(dòng)，給脫硫和機(jī)組 的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。4結(jié)束語由于臺(tái)山發(fā)電廠的汽機(jī)、鍋爐、發(fā)電機(jī)均為國產(chǎn)設(shè)備， 所以實(shí)踐證明ct-121技術(shù)在國產(chǎn)600